DE102013012270A1 - Method for operating an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors (12), insbesondere eines Kraftwagens (10), bei welchem mittels einer Stelleinrichtung (14) ein vorgegebenes Verdichtungsverhältnis (ε) des Verbrennungsmotors (12) eingestellt wird, wobei sobald eine vorgegebene Motordrehzahl und eine vorgegebene Motorlast unterschritten wird, die Stelleinrichtung (14) gemäß eines Einlaufmodus automatisch von einer mit dem vorliegenden Verdichtungsverhältnis (ε) korrespondierenden ersten Stellposition in eine zweite Stellposition und anschließend wieder zurück in die erste Stellposition verstellt wird.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (12), in particular a motor vehicle (10), in which by means of an adjusting device (14) a predetermined compression ratio (ε) of the internal combustion engine (12) is set, wherein once a predetermined engine speed and a predetermined engine load is fallen below, the adjusting device (14) according to an inlet mode automatically from a corresponding with the present compression ratio (ε) first adjustment position in a second adjustment position and then back to the first adjustment position is adjusted.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1. Art.
Ein derartiges Verfahren ist aus der
Bei einem solchen Verbrennungsmotor mit einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis können an der Stelleinrichtung und insbesondere an dem zugehörigen Getriebe schwellende Kräfte und Momente auftreten. Insbesondere das Getriebe ist dabei verschiedenen Schadensmechanismen ausgesetzt. Die wechselnden Momenten und Kräfte können aufgrund ihrer stoßartigen Belastung hohe Blitztemperaturen am Getriebe der Stelleinrichtung hervorrufen, wodurch eine Fressneigung am Getriebe begünstigt wird. Ferner können die schwellenden Momentenanteile in Kombination mit den üblicherweise vorliegenden geringen Gleitgeschwindigkeiten einen abrasiven Verschleiß an der Stelleinrichtung begünstigen. Insgesamt kann dies zu unerwünschten Veränderungen des Laufgeräuschs und langfristig auch zu einem Versagen der Stelleinrichtung beziehungsweise des entsprechenden Getriebes führen.In such an internal combustion engine with a variably adjustable compression ratio swelling forces and moments can occur on the adjusting device and in particular on the associated gear. In particular, the transmission is exposed to various damage mechanisms. The changing moments and forces can cause high flash temperatures on the gearbox of the actuator due to their shock-like load, whereby a tendency to seizure on the gearbox is favored. Furthermore, the swelling torque components in combination with the usually low sliding speeds can promote abrasive wear on the actuating device. Overall, this can lead to unwanted changes in the running noise and in the long term to a failure of the actuator or the corresponding transmission.
Bei Zahnradgetrieben ist es möglich, beispielsweise durch ein Gleitschleifen, entsprechend beanspruchte Oberflächen sehr glatt auszuführen, um den beschriebenen Nachteilen entgegenzuwirken. Dies ist jedoch insbesondere aufgrund der damit verbundenen langen Prozesszeiten recht kostenintensiv und zudem vor allem bei kleinmoduligen Verzahnungen schwer realisierbar.In gear transmissions, it is possible, for example by a vibratory grinding, perform correspondingly stressed surfaces very smoothly to counteract the disadvantages described. However, this is quite cost-intensive, in particular due to the associated long process times and, moreover, difficult to realize, especially in the case of small-meshed gears.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem eine verbesserte Laufleistung der Stelleinrichtung ermöglicht wird.It is therefore an object of the present invention to provide a method of the type mentioned, by means of which an improved mileage of the adjusting device is made possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Zur Verbesserung der Laufleistung einer Stelleinrichtung, mittels welcher ein vorgegebenes Verdichtungsverhältnis eines Verbrennungsmotors einstellbar ist, ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass sobald eine vorgegebene Motordrehzahl unterschritten und ein vorgegebener Motorlastbereich erreicht wird, die Stelleinrichtung gemäß eines Einlaufmodus automatisch von einer mit dem vorliegenden Verdichtungsverhältnis korrespondierenden ersten Stellposition in eine zweite Stellposition und anschließend wieder zurück in die erste Stellposition verstellt wird.To improve the mileage of an adjusting device, by means of which a predetermined compression ratio of an internal combustion engine is adjustable, it is provided in the inventive method that as soon as a predetermined engine speed falls below and a predetermined engine load range is reached, the actuator according to an inlet mode automatically from one with the present compression ratio corresponding first setting position in a second setting position and then back to the first setting position is adjusted.
Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß vorgeschlagen, in einer Betriebsstrategie des Verbrennungsmotors einen Einlaufprozess vorzusehen, welcher durchgeführt wird, sobald der Verbrennungsmotor innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs mit relativ niedriger Drehzahl bei gleichzeitig relativ niedriger oder mittlerer Last betrieben wird. Die erfindungsgemäße Einlauffunktion ermöglicht eine gute Beständigkeit der Stelleinrichtung und insbesondere eines Getriebes der Stelleinrichtung gegen anwendungstypische Schadensformen in Form von Fressen und Verschleiß ohne besonders hohe Verzahnungsqualitäten und Oberflächengüten in der Fertigung kostenintensiv herstellen zu müssen. Des Weiteren kann eine Anpassung entsprechender Bauteile an eine getriebeindividuelle Einbausituation entfallen, wodurch zum Beispiel eine eventuelle Auswahlpaarung von Bauteilen vermieden werden kann. Insbesondere wird durch das erfindungsgemäße Verfahren ein gleichbleibend gutes Geräuschverhalten der Stelleinrichtung und insbesondere des Getriebes der Stelleinrichtung ermöglicht.In other words, it is therefore proposed according to the invention to provide an intake process in an operating strategy of the internal combustion engine, which is carried out as soon as the internal combustion engine is operated within a predetermined speed range at a relatively low rotational speed with a simultaneously relatively low or medium load. The intake function of the invention allows a good resistance of the adjusting device and in particular a transmission of the adjusting device against application-typical damage forms in the form of scuffing and wear without having to produce particularly high quality teeth and surface finishes in production costly. Furthermore, an adaptation of corresponding components to a gearbox-specific installation situation can be omitted, whereby, for example, a possible selection of components can be avoided. In particular, a consistently good noise behavior of the adjusting device and in particular the transmission of the adjusting device is made possible by the inventive method.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass als die vorgegebene Motorlast ein effektiver Mitteldruck zwischen 8 und 15 bar vorgegeben wird. Dadurch erfolgt der Einlaufmodus mit der automatischen Verstellung der Stelleinrichtung und somit des Verdichtungsverhältnisses nur bei mittleren Motorlasten, was sich positiv auf den Einlaufprozess der Stelleinrichtung auswirkt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that as the predetermined engine load, an effective medium pressure between 8 and 15 bar is specified. As a result, the run-in mode with the automatic adjustment of the adjusting device and thus the compression ratio takes place only at average engine loads, which has a positive effect on the running-in process of the actuating device.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Verdichtungsverhältnis während der automatischen Verstellung der Verstelleinrichtungen im Einlaufmodus um eine viertel bis halbe Verdichtungseinheit abgesenkt und anschließend wieder um den selben Wert erhöht wird. Dadurch wird zum einen eine ausreichende Verstellung der Stelleinrichtung während des Betriebs des Einlaufmodus ermöglicht und zum anderen erfolgt keine zu große Veränderung des Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the compression ratio is lowered during the automatic adjustment of the adjustment in the inlet mode by a quarter to half compression unit and then increased again by the same value. As a result, sufficient adjustment of the adjusting device during operation of the inlet mode is made possible on the one hand, and on the other hand there is no excessive change in the compression ratio of the internal combustion engine.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Einlaufmodus solange aktiviert bleibt, bis eine vorgegebene akkumulierte Betriebsdauer im Einlaufmodus, insbesondere zehn Stunden, oder eine vorgegebene akkumulierte Verstellbewegung der Stelleinrichtung während des Einlaufmodus erfasst worden ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Einlaufprozess beziehungsweise der Einlaufmodus an der Stelleinrichtung solange vorgenommen wird, bis ein ausreichender Einlaufvorgang an der Stelleinrichtung erzielt worden ist.A further advantageous embodiment of the invention provides that the inlet mode remains activated until a predetermined accumulated operating time in the inlet mode, in particular ten hours, or a predetermined accumulated adjusting movement of the adjusting device has been detected during the inlet mode. This can ensure that the inlet process or the inlet mode at the adjusting device as long as is made until a sufficient inlet operation has been achieved on the adjusting device.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die vorgegebenen Motordrehzahlen in Abhängigkeit von einer akkumulierten Betriebsdauer im Einlaufmodus oder einer akkumulierten Verstellbewegung der Stelleinrichtung während des Einlaufmodus, insbesondere gestuft oder stufenlos, von 2.500 U/min bis auf 4.000 U/min vergrößert wird. Insbesondere wird der zum Aktivieren des Einlaufs notwendige Lastbereich dabei nicht verändert. So wird die Stelleinrichtung nach und nach höheren Belastungen ausgesetzt, was sich besonders positiv auf den Einlaufvorgang der Stelleinrichtung auswirkt.A further advantageous embodiment of the invention provides that the predetermined engine speeds in dependence on an accumulated operating time in the inlet mode or an accumulated adjustment movement of the adjusting device during the inlet mode, in particular stepped or continuously, from 2,500 rev / min to 4,000 rev / min is increased. In particular, the load range necessary for activating the inlet is not changed thereby. Thus, the adjusting device is gradually exposed to higher loads, which has a particularly positive effect on the running-in process of the adjusting device.
Schließlich ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Einlaufmodus nur dann betrieben wird, wenn eine vorgegebene Motortemperatur des Verbrennungsmotors überschritten wird. Mit anderen Worten wird der Automatismus zum Einlaufen beziehungsweise Einfahren der Stelleinrichtung auf Fälle mit einer reduzierten Schmierfilmdicke, und somit auf den betriebswarmen Motor beschränkt, wodurch das Einlaufen beziehungsweise Einfahren der Stelleinrichtung nochmals begünstigt wird.Finally, it is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that the inlet mode is operated only when a predetermined engine temperature of the internal combustion engine is exceeded. In other words, the automatic mechanism for running in or retracting the adjusting device is limited to cases with a reduced lubricating film thickness, and thus to the operating-warm engine, whereby the run-in or retraction of the adjusting device is favored again.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment, and with reference to the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines Kraftwagens, welcher einen Verbrennungsmotor und eine Stelleinrichtung umfasst, mittels welcher ein Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors variabel einstellbar ist.The drawing shows in the single figure a schematic representation of a motor vehicle, which comprises an internal combustion engine and an adjusting device, by means of which a compression ratio of the internal combustion engine is variably adjustable.
Ein Kraftwagen
An der Stelleinrichtung
Um dem entgegen zuwirken, ist es vorgesehen, dass sobald eine vorgegebene Motordrehzahl und eine vorgegebene Motorlast des Verbrennungsmotors
Mit anderen Worten erfolgt also ein Einlaufprozess, welcher innerhalb einer Betriebsstrategie zum Betreiben des Verbrennungsmotors
Die vorgegebene Motordrehzahl kann dabei in Abhängigkeit von einer akkumulierten Betriebsdauer im Einlaufmodus oder einer akkumulierten Verstellbewegung der Stelleinrichtung
Insbesondere wird das Verdichtungsverhältnis ε während der automatischen Verstellung der Stelleinrichtung
Die beschriebene Einlauffunktion ermöglicht die Erzielung einer besonders guten Beständigkeit des Planetengetriebes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftwagenmotor vehicle
- 1212
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 1414
- Stelleinrichtungsetting device
- 1616
- Planetengetriebeplanetary gear
- εε
- Verdichtungsverhältniscompression ratio
- pme p me
- effektiver Mitteldruckeffective medium pressure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 60129392 T2 [0002] DE 60129392 T2 [0002]
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201310012270 DE102013012270A1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for operating an internal combustion engine |
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DE201310012270 DE102013012270A1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for operating an internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102013012270A1 true DE102013012270A1 (en) | 2015-01-29 |
Family
ID=52273783
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DE201310012270 Withdrawn DE102013012270A1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Method for operating an internal combustion engine |
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DE (1) | DE102013012270A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60129392T2 (en) | 2000-10-12 | 2007-10-31 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Mechanism for the variable compression ratio of an internal combustion engine |
-
2013
- 2013-07-23 DE DE201310012270 patent/DE102013012270A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE60129392T2 (en) | 2000-10-12 | 2007-10-31 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Mechanism for the variable compression ratio of an internal combustion engine |
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Legal Events
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